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煤礦井下自燃災害監測預警

2020-03-19 09:11
煤炭在開采、儲存過程中均面臨嚴重的自然發火危險。煤自燃不僅會燒毀大量的煤炭資源,產生大量的有毒有害氣體,嚴重威脅井下人員的生命安全,有時還會引發瓦斯和煤塵爆炸,進一步擴大其災害危險性。因此對煤自燃早期的監測監控具有重要意義。
煤自燃的發生和發展是一個極其復雜的物理化學變化過程。煤在自燃過程中,表面的活性結構會熱解生成CO、CO2、H2、C2H6、C2H4等多種氣體,這些氣體的產生量、產率與煤溫存在一定的對應關系。一般來說,不同氣體開始出現時的溫度不同,不同溫度下某一氣體的濃度也不同。束管監測系統根據煤自燃過程中的氣體變化規律可以有效判斷煤自燃火災的發生發展狀況,該系統被廣泛應用于煤礦企業的日常生產中。按照集中檢測地點的不同可分為井上型束管監測系統和井下型束管監測系統,按照檢測方法的不同可分為傳感器型束管監測系統和色譜型束管監測系統,但上述束管監測系統均是利用抽氣泵將監測點的氣體以負壓方式抽送到地面的分析檢測系統中進行分析檢測,也是目前國內外普遍使用的一種束管監測類型。這類束管監測系統無論從理論上還是從實踐中來看,都存在一些本身難以克服的問題,系統在輸送氣樣過程中束管內始終是負壓,壓力一般在0.3-0.6kg/cm2,樣氣從工作面輸送到地面需要較長的一段時間,在這段過程中,如果束管某處因外界因素發生破損,由于管內氣壓小于外界大氣壓,外界氣體會進入到束管內造成氣樣的污染。
徐州吉安礦業科技自主研制了ZQC3/6井下束管氣體采樣裝置及監測系統。主要由井下氣體采樣裝置、數據傳輸系統和數據處理顯示系統三部分組成。該產品實現了在井下近距離采樣、即時顯著特點分析、實時監測、準確預警的功能,為煤自燃的早期預測預報和防治工作提供科學的依據。
束管監測系統特點
1)體積小、安裝方便。
2)使用、維護簡單。采樣裝置把系統控制、氣體采樣、檢測集成在一起,便于維護。整個系統可以在就地和遠程兩種控制模式下運行,顯示器能動態的反映出當前系統的工作狀態,通訊狀態,采樣值和采樣時間,休眠時間。
3)運行穩定,可靠性高。系統通過外置濾塵裝置和空氣過濾器對氣樣進行過濾,適應井下多塵、潮濕的環境,結構簡單,不易發生故障。
4)自動化程度高,操作方便。遠程自動模式按設定時間自動循回進行采樣、檢測、輸出結果,直到設定的時間停止;遠程手動模式可以根據實際需要選定其中某一地點進行采樣。
5)工作效率高。系統可24小時連續進行采樣與檢測,并自動將數據上傳至上位機服務器,不用人工檢測、采樣,大大節省了人力、物力,降低檢測人員的勞動強度。
6)多種檢測形式,檢測結果更可靠。裝置會在顯示屏上顯示采樣點的氣體濃度情況,并傳輸到上位機或監控室,配合手動模式人工收集氣體氣樣帶到井上復檢,進行井上、井下檢測數據對比分析。檢測結果更準確、更可靠。
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